Оптимизация конструкций

По известному значению по формуле (5.18) находят значения т), и по формуле (5.3) — относительную долю охлажденного потока ц. Расчет в некоторой степени является достаточно приближенным, так как в опубликованной литературе нет данных по исследованию вихревых подогревателей и отсутствуют исследования по оптимизации конструкций вихревых труб, работающих на нагрев. Причина этого кроется в существенной необратимости процесса нагрева в вихревой трубе, так как он менее целесо- [c.226]

Книга рассчитана на широкий круг читателей — научных работников, инженеров, студентов, занимающихся проблемами оптимизации конструкций. [c.4]

Теория оптимального проектирования относится сейчас к одному из наиболее бурно развивающихся разделов механики деформируемых сред. Число публикаций в этой области в настоящее время уже превыщает 4000, удваиваясь каждые 4—5 лет. В августе 1973 г. состоялся Международный симпозиум по оптимизации конструкций в Варшаве, а вскоре, в июне 1974 г., — Всесоюзная конференция по той же проблеме в Вильнюсе. Об огромном интересе к этой проблеме в Советском Союзе можно судить по обширной библиографии, приведенной в указателе [8], и совсем недавно опубликованным монографиям [9—11]. В них освещены многие аспекты проблемы оптимизации конструкций, не затронутые в данной книге. [c.7]

Этот раздел посвящается довольно общей задаче оптимизации конструкций. Требуется спроектировать трехмерное тело В, состоящее из заданного материала, так, чтобы оно имело минимальный вес при следующих ограничениях. [c.34]

Сформулирована трехмерная задача оптимизации конструкций, в которой поверхность конструкции состоит из заданных частей с заданными ненулевыми поверхностными усилиями или нулевыми смещениями и неизвестными свободными от усилий частями, причем минимизируется объем (вес) конструкции. Получены достаточные критерии оптимальности показано, что некоторые из них являются также необходимыми. Показано также, что в частных случаях, например применительно к балкам и пластинкам, эти критерии приводят к известным результатам. Подчеркивается необходимость применения эффективных численных методов, так как во всех (исключая самые простые) случаях нелинейный характер критериев оптимальности делает аналитические методы практически непригодными. [c.72]

Весьма общую задачу оптимизации конструкций можно сформулировать следующим образом из всех проектов конструкции, удовлетворяющих некоторым ограничениям, выбрать проект минимальной стоимости. Заметим, что эта формулировка не обязательно определяет единственный проект возможно существование нескольких проектов, имеющих одну и ту же минимальную стоимость. [c.87]

Для пояснения математического характера задачи оптимизации конструкции часто бывает полезной замена сплошной конструкции ее дискретным аналогом. Рассмотрим, например, свободно опертую упругую балку, представленную на рис. 1. Максимальный прогиб, вызванный заданной нагрузкой 6Р, не должен превышать заданного значения б. Для дискретизации задачи заменим балку некоторой последовательностью жестких стержней, соединенных упругими шарнирами. На рис. 1 введено лишь три шарнира чтобы получить реалистичные результаты, при дискретизации необходимо использовать намного большее число шарниров. Предполагается, что изгибающий момент Mi, действующий в г-м шарнире, связан с углом поворота 0,- зависимостью [c.88]

Оптимизация конструкции тарелки заключается в выборе угла наклона полотна между углом а , п и ос, ,,. [c.309]

Расчетная часть на основе БИС начинается с расчета отдельных элементов БИС, определения их геометрии, взаимного расположения и кончается составлением математической модели функционирования всей системы для оптимизации конструкции [3]. [c.140]

НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ [c.556]

Систематизированы результаты теоретических и экспериментальных исследований физических и механических, в том числе упругих свойств одно- и многофазных поликристаллических систем. Изложены современные методы оценки свойств анизотропных систем, описаны эффективные характеристики процессов распространения тепла, прохождения тока, диффузии и фильтрации в однофазных гетерогенных материалах. Показаны возможности оптимизации конструкций и технологических процессов получения материалов с благоприятной анизотропией свойств. Приведены аналитические выражения для расчета упругих и термоупругих характеристик материалов. [c.318]

Оба этих замечания свидетельствуют, что величины деформации, рассчитанные с помощью указанных выще уравнений, лишь примерно равны реальным степеням деформации. Более того, формирование наноструктуры при ИПД происходит под действием не только внешних, но и внутренних напряжений (см. 1.2). Вместе с тем, между величиной последних и истинными деформациями нет жесткой связи. Подтверждением этого является формирование обычно однородной структуры по диаметру образцов, подвергнутых ИПД кручением, хотя в соответствии с выражениями (1.1) и (1.2) в центре образцов не должно происходить существенного измельчения микроструктуры. В связи с этим при исследовании процессов эволюции микроструктуры в ходе ИПД кручением часто более правильно рассматривать число оборотов, а не величину деформации, рассчитанную с помощью аналитических выражений. Это положение становится особенно важным при обработке труднодеформируемых или хрупких материалов, где возможно проскальзывание между бойками и образцом или растрескивание последнего. Для их устранения необходимо повышение приложенного давления, но это создает дополнительные технологические трудности в подборе более прочного материала бойков, оптимизации конструкции оснастки. [c.12]

Под конструкцией системы здесь понимаются ее конфигурация и структура. Оптимизация конструкции системы осуществляется при планировании ее развития. При этом, естественно, решаются задачи более широкие, чем обеспечение надежности. [c.106]

Оптимизация конструкций узлов. В связи с широким применением электросварки, с совершенствованием литейной технологии и технологии обработки давлением, с развитием крупносерийного и массового производства в машиностроении значительно расширилось применение тонкостенных конструкций переменного сечения станин, стоек, корпусов, а также шатунов, рычагов и др. деталей. Развитие копировальных станков, станков с программным управлением и других автоматических станков благоприятствует применению форм деталей, приближающихся к формам равного сопротивления. Благодаря этим тенденциям номинальные напряжения в современных конструкциях распределяются по сечению и по длине более равномерно, чем раньше. [c.58]

До высокой степени доведена оптимизация конструкций замка лопаток турбомашин. [c.59]

Оптимизация конструкций фрикционных вариаторов привела к схемам вариаторов с очень малым геометрическим скольжением. Распределение сил между многими контактами, а также применение специальных фрикционных пластмасс с высоким коэффициентом трения позволило поднять мощность фрикционных вариаторов до сотен кет. [c.61]

Оптимизация конструкций прямых валов с технологических позиций привела к созданию сварных валов из ленты, свернутой по винтовой линии в массовом производстве), из труб с приваренными фланцами, из толстых листов и труб (в тяжелом машиностроении). [c.61]

Развитие и оптимизация конструкций упругих муфт в первую очередь сводится к расширению применения муфт с неметаллическими упругими элементами, испытывающими равномерное напрян енное состояние, работающими на кручение или сдвиг и занимающими в объеме муфты возможно большое место 1175]. [c.62]

Выполнялись работы но оптимизации конструкций подшипников, в частности но установлению оптимального отношения длины к диаметру применительно к различным критериям, по установлению оптимального зазора. [c.69]

Создание систем с минимальными уровнями вибраций в заданных точках необходимо начинать на стадии проекта, оптимизации общей компоновки и формулирования обоснованных требований к виброактивности отдельных механизмов. Энергетические блоки содержат десятки разнообразных механизмов и сотни конструктивных элементов, совместное движение которых описывается системой уравнений высокого порядка, требующей для решения большого объема оперативной памяти ЭЦВМ и больших затрат машинного времени, особенно при расчете колебаний в широком диапазоне частот. Поэтому осуществить прямые методы оптимизации конструкции на серийных ЭЦВМ практически не представляется возможным. В настоящее время наиболее реальным является путь разработки проектов альтернативных вариантов конструктивных схем системы, оценки их виброактивности и [c.3]

Шесть глав предлагаемой книги Основы теории оптимального проектирования конструкций" соответствуют содержанию шести лекций, прочитанных автором в Международном центре по механике в г. Удине (Италия) в октябре 1974 г. Они представляют собой часть курса по теории оптимизации конструкций остальные части курса были прочитаны проф. П. Брус-сом, А. Чирасом, Г, Майером и М. Савом. [c.8]

В большинстве работ по оптимизации конструкций тип и обшая форма конструкции считаются наперед заданными оптимизации подвергаются лишь некоторые детали. Так, например, если необходимо спроектировать перекрытие некоторого круглого отверстия, то задачу можно свести к оптимальному проектированию свободно опертой трехслойной пластинки с заданной толщиной заполнителя проектировщику остается определить характер изменения суммарной толщины покрывающих пластин в радиальном направлении. Наиболее важным исключением из этого положения служит теория ферм Ми-челла [1], но даже в этом случае тип конструкции (не очень реальный) задается наперед. [c.72]

Данная работа в принципе посвящена значительно более широкой трехмерной задаче оптимизации конструкций. В предположении, что ограничения, налагаемые на поведение конструкции, можно охарактеризовать глобальным минимальным принципом, выведены достаточные условия оптимальности как для одноцелевых, так и для многоцелевых конструкций. По- [c.72]

В зависимости от вида ие.иевой функции, а также от вида ограничений суп1сствуют pa i личные методы оптимизации (методы дифференциального исчислении, методы множителей Лагранжа, методы пжейного и нелиней ного программирования, методы динамического программирования и т. д.). Пример исно, 1ь )ова ния метода множителей Лагранжа для некого рых задач оптимизации конструкций дан в кни ге (23], [c.53]

В связи с разнообразием решаемых задач и условий измерений существует большое число типов тензометров, различных по своим характеристикам и назначению. Наиболее универсальным тензометром, обеспечивающим проведение тензометрии в различных условиях, является электрический тензометр с тензорезисторами, с автоматизацией измерений и обработкой данных измерений на ЭВМ. Эта система наилучшим образом обеспечивает при дистанционности и многото-чечности измерений выполнение натурной тензометрии конструкций аппаратов, работающих при переменных реж имах в сложных температурных условиях. Этот метод может быть применен для определения полей деформаций и напряжений при натурной тензометрии, оценке прочности и оптимизации конструкций аппаратов. [c.340]

Проектирование установок индукционного нагрева связано с решением комплекса сложных задач и отличается большим разнообразием, поэтому реализовать САПР в полном объеме трудно. В настоящее время имеется ряд комбинированных моделей, выполняющих некоторые функции САПР, такие, как получение проектных данных и параметрическая оптимизация конструкции и режима работы устройства. Особое значение имеют комбинированные модели при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). [c.132]

ANSYS/Me hani al - решение задач прочности, теплопередачи и акустики. Расчет и оптимизация конструкции, определение перемещений, напряжений, усилий, давлений и температур можно выполнить с помощью этого пакета [c.54]

MS .FATIGUE - новые методы анализа ресурса и долговечности. Усталость, появление и рост трещин, оптимизация конструкции по критерию долговечности [c.56]

Цели САПР заключаются в повышении качества продукции, уменьшении трудоемкости и сокращении сроков проектирования, изменении технологии проек-гирования в связи с усложнением объектов. Этп цели достигают, применяя матема1ические методы и методы вычислительной техники, разрабатывая эффективные математические модели, применяя методы многовариантного проектирования и оптимизации конструкции по массе, габаритам, стоимосгн, надежности и другим параметрам, автоматизируя расчетные и графические работы, а также заменяя натурные испьггания моделированием. [c.37]

Рассмотрены вопросы стойкости сводов электродуговык сталеплавильных печей. Приведены сравнительные данные об эксплуатации электродуговых сталеплавильных печей с кирпичным и водоохлаждаемым сводами. Установлена возможность оптимизации конструкции печи с использованием, искусственного охлаждения элементов кладки. На основании опыта эксплуатации печей с водоохлаждаемым сводом дана оценка экономической эффективности его применения. Указаны перспективы применения водоохлаждаемого сво да на сталеплавильных печах различной емкости. [c.46]

Из соотношения (40) видно, что некоторого улучшения метрологических характеристик в плоскости сечения можно добиться за счет потери пространственного разрешения в поперечном направлении. Однако выбор толщины контролируемого сечения дол- жен производиться с учетом реальной пространственной структуры объекта контроля р, (х, у, г) и типичных дефектов (см. ниже). Значительное внимание при проектировании систем ПРВТ должно уделяться повышению эффективности использования прямых фотонов, прошедших сквозь объект контроля (параметр (5), путем повышения квантовой эффективности детекторов и оптимизации конструкции коллиматоров. [c.412]

Рассмотрена задача о минимизации перемещения верхнего Сечения колонны, возводимой с детерминированной или случайной скоростью. Изучены задачи ироектирования армированных балок при ограничениях по прочности или по жесткости. Задачи оптимального,""проектирования балок по жесткости исследованы в минимаксной и стохастической постановках. Далее решена задача об усилении полого вязкоупругого цилиндра многослойной обмоткой. Изучены оптимальные формы стареющих вязкоупругих тел при их простом нагружении. Для каждой из перечисленных задач оптимизации конструкций выведены соотношения, определяющие решение в общем случае, приведен их анализ и рассмотрен (численно или аналитически) вид оптимальных форм для конкретных ситуаций. Отметим, что модель неоднородно-стареющего упругоползучего тела служит, в частности, для адекватного отражения картины распределения возрастов материала. По этой причине функция, характеризующая процесс неоднородного старения в теле, может рассматриваться как управление. Выбор указанного управления может осуществляться, например, из условия оптимальности характеристик прочности и жесткости. Указанное обстоятельство является источником постановки ряда принципиально новых задач оптимизации конструкций. [c.10]

В этом параграфе для различных постановок рассмотрены задачи оптимального проектирования балок при ограничениях на жесткость. Предполагается, что внешние нагрузки, действующие на балку, заданы неточно. Известны либо области, которым принадлежат внешние воздействия, либо их статистические характеристики. Таким образом., исследуемый класс задач относится к задачам оптимизации при неполной инфорлгации. Материал балки является вязкоупругим и неоднородно-стареющпм. Наряду с неточно заданными внешними воздействиями с помощью модели неоднородного старения можно учесть также и иные источники неопределенности информации. Сюда можно отнести, например, неточно заданные реологические характеристики материала, случайную скорость воздействия сооружения и др. Для анализа рассматриваемых ниже задач оптимизации конструкций при неполной информации используется как вероятностный, так и минимаксный подходы. Их существо подробно излагается для простейшего случая неармированной консольной балки. В отношении остальных случаев (балка с консолью, шарнирно-опертая балка, армированная балка) ограничимся в основном постановкой задачи и формулировкой полученных результатов [29]. [c.194]

Мы рассмотрели простейший случай решения задач на гидроинтеграторе при использовании всего десяти емкостей. Обычно гид-роинтеграторы насчитывают несколько сотен емкостей, представляющих собой стеклянные трубки. Составляя сложные гидравлические цепи, можно решать задачи в двумерном пространстве с переменными свойствами (теплоемкостью) материалов, внутренними теплоподводами и стоками тепла. Основное преимущество гидроинтеграторов заключается в большой наглядности получаемых решений и возможности решения задач оптимизации конструкций непосредственно в процессе решения задачи, на интеграторе. [c.106]

При написании курса учитывался известный факт, состоящий в том, что уменне рассчитывать конструкции, включая сюда и расчетную оценку надежности, — это условие необходимое, но далеко не достаточное для успеха проектирования в целом. Уточнение расчета, а иногда расчетная оптимизация конструкций часто не могут привести к такому же существенному экономическому.и техническому эф([)екту, как и получаемый вследствие предварительного, до расчета, умелого, правильного выбора материалов, принципиальных конструктивных решений и эффективных технологических методов. Обоснованно решить все эти вопросы может специалист, хорошо знающий материалы, конструкции, технологию и теорию их расчета. [c.14]

Сравним эти две задачи на оптимум для продо.лт.ных и изгиб-пых колебаний. Основное их различие заключается в уравнениях оптимальности во второе уравнение (7.73) входят обе неизвестные функции, в то время как в уравнение (7.68) входит только оптимал],лая форма колебаний и(х). Именно благодаря этому удалось найти сначала и х), не зная S x), а затем и функцию S z). Отсюда ясно, что класс задач, которые можно решить аналитически, ограничивается теми, в которых уравнения оптимальности не содержат изменяемого параметра конструкции и зависят только от смещений. Анализ выражений для вариации функ-циона.1гов типа (7.64) и (7.72) приводит к следующему выводу задачи акустической оптимизации конструкций с параметрами, непрерывно зависящими от пространственных координат, решаются аналитически до конца, если функционал (7.54) и ограничительные равенства (7.52) линейно зависят от этих параметров. Таковы, в частности, задачи, в которых искомые параметры линейно входят в Еыражедия для кинетической и потенциальной [c.264]

Как сетчатые оболочки рассматривают не только оболочкй образованные собственно сетями (например, вантовые конструкции, рыболовные сети), но также тканевые оболочки, резинокордные оболочки, включая и пневматические шины. Анализ, основанный на теории сетчатых оболочек, эффективен и при оптимизации конструкции оболочек из армированных пластиков. [c.383]

Рассмотрены вопросы центробежной интенсификации теплообмена применнгелы1о к каналам ядерных реакторов, описаны эксперименты по интенсификации конвективного теплообмена, теплообмена при поверхностном кипении с недогревом при объемном кипении. Предложены пути оптимизации конструкций интенсификаторов, создающих вращение потока. [c.2]

Результаты расчета подтвердили выводы о работоспособности предиоаенной конструкции коршшсла, сделанные ранее [l]. и показали возможность дальнейвей оптимизации конструкции за счет снижения металлоемкости и более равномерного распределения основных напряжений растяжения от центробежных нагрузок. Этого можно достичь цутем выбора рациональных параметров изменения высоты и площади сечения коромысла. [c.68]

Для отработки подшипников на отдельном стенде необходимо знать усилия на опорах, которые будут иметь место в реальных условиях работы ГЦН. При этом не только проверяют способность его нормально работать при заданных нагрузках и скоростях, но и определяют максимально допустимую нагрузку на под-П1ИПНИК (т. е. коэффициент запаса по отношению к действующей нагрузке), чего при испытании непосредственно в ГЦН сделать, как правило, невозможно. На отдельном стенде удобно проводить работы по оптимизации конструкции подшипника, добиваясь получения максимального значения допустимой нагрузки в заданных габаритах. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...